Just How Small is an Atom?

Jak mały jest atom?

Tłumaczenie: Karolina Maciejewska Korekta: Krystian Aparta

(Muzyka)

You probably already know

Prawdopodobnie już wiecie, że wszystko składa się

everything is made up of little tiny things called atoms

z maleńkich rzeczy zwanych atomami,

or even that each atom is made up of even smaller particles

oraz że każdy atom tworzą mniejsze cząstki:

called protons, neutrons and electrons.

protony, neutrony i elektrony.

And you've probably heard that atoms are small.

Słyszeliście również, że atomy są małe,

But I bet you haven't ever thought about how small atoms really are.

ale założę się, że nigdy nie zastanawialiście się, jak bardzo.

​Odpowiedź brzmi: są bardzo, bardzo, bardzo małe.

Well, the answer is that they are really, really small.

So you ask, just how small are atoms?

Pytacie "a dokładniej"?

To understand this, let's ask this question:

Żeby to zrozumieć, postawmy pytanie:

Ile atomów jest w grejpfrucie?

How many atoms are in a grapefruit?

Well, let's assume that the grapefruit is made up of only nitrogen atoms,

Załóżmy, że grejpfrut zbudowany jest wyłącznie z atomów azotu,

which isn't at all true, but there are nitrogen atoms in a grapefruit.

choć to nieprawda, ale jakieś atomy azotu w grejpefrucie znajdziemy.

To help you visualize this, let's blow up each of the atoms

Pomożemy sobie, powiększając każdy atom

to the size of a blueberry.

do wielkości jagody.

And then how big would the grapefruit have to be?

Jaki duży musiałby być wtedy grejpfrut?

It would have to be the same size of -- well, actually, the Earth.

Tej samej wielkości co... Ziemia.

That's crazy!

Szaleństwo! Chcesz powiedzieć, że jeśli wypełnię Ziemię jagodami,

You mean to say that if I filled the Earth with blueberries,

I would have the same number of nitrogen atoms as a grapefruit?

uzyskam liczbę atomów azotu w grejpfrucie?

That's right!

Zgadza się! Więc jak duży jest atom?

So how big is the atom?

Well, it's really, really small!

Jest bardzo, bardzo, bardzo mały.

And you know what? It gets even more crazy.

I wiecie co?

To nie koniec szaleństwa.

Let's now look inside of each atom -- and thus the blueberry, right? --

Zajrzyjmy teraz do wnętrza atomu - jagody.

What do you see there?

Co tam widzimy?

In the center of the atom is something called the nucleus,

W środku znajduje się jądro,

which contains protons and neutrons,

które zawiera protony i neutrony,

and on the outside, you'd see electrons.

a na zewnątrz są elektrony.

So how big is the nucleus?

Jak duże jest jądro?

Jeżeli atomy to jagody we wnętrzu Ziemi, jak duże byłoby jądro?

If atoms are like blueberries in the Earth,

how big would the nucleus be?

You might remember the old pictures of the atom from science class,

Może pamiętacie z fizyki ilustrację atomu

where you saw this tiny dot on the page with an arrow pointing to the nucleus.

i strzałkę wskazującą jądro atomowe.

Ilustracja ta nie jest wykonana w odpowiedniej skali,

Well, those pictures, they're not drawn to scale,

so they're kind of wrong.

więc proporcje nie są tu właściwe.

Więc jak duże jest jądro atomu?

So how big is the nucleus?

Jeżeli przecięlibyście jagodę na pół

So if you popped open the blueberry and were searching for the nucleus ...

i poszukali jądra...

Byłoby ono niewidoczne.

You know what? It would be invisible.

It's too small to see!

Byłoby za małe, żeby je zobaczyć!

OK. Let's blow up the atom -- the blueberry --

Powiększmy nasz atom, czyli jagodę,

to the size of a house.

do wielkości domu.

So imagine a ball that is as tall as a two-story house.

Wyobraźcie sobie piłkę wielkości dwupiętrowego domu.

Let's look for the nucleus in the center of the atom.

Szukamy jądra.

And do you know what? It would just barely be visible.

Jest ledwie widoczne.

So to get our minds wrapped around how big the nucleus is,

Żeby zrozumieć, jakiej wielkości jest jądro,

we need to blow up the blueberry, up to the size of a football stadium.

musimy powiększyć jagodę do rozmiaru stadionu piłkarskiego.

So imagine a ball the size of a football stadium,

Wyobraźcie sobie piłkę wielkości stadionu piłkarskiego,

and right smack dab in the center of the atom,

i dokładnie w samym środku tego stadionu-atomu

you would find the nucleus, and you could see it!

w końcu zobaczylibyście jądro!

Byłoby wielkości szklanej kulki.

And it would be the size of a small marble.

Na tym nie koniec rewelacji.

And there's more, if I haven't blown your mind by now.

Let's consider the atom some more.

Wróćmy do atomu. Zawiera on protony, neutrony i elektrony.

It contains protons, neutrons and electrons.

The protons and neutrons live inside of the nucleus,

Protony i neutrony są wewnątrz jądra

i skupiają w sobie prawie całą masę atomu.

and contain almost all of the mass of the atom.

Na krawędzi znajdują się elektrony.

Way on the edge are the electrons.

So if an atom is like a ball the size of a football stadium,

Jeżeli atom jest wielkości stadionu

with the nucleus in the center, and the electrons on the edge,

z jądrem w środku i elektronami na zewnątrz,

what is in between the nucleus and the electrons?

co znajduje się pomiędzy nimi?

Odpowiedź brzmi... pusta przestrzeń.

Surprisingly, the answer is empty space.

(Szum wiatru)

(Wind noise)

That's right. Empty!

Zgadza się. Pustka!

Between the nucleus and the electrons, there are vast regions of empty space.

Pomiędzy jądrem a elektronami znajdują się duże obszary pustej przestrzeni.

Now, technically there are some electromagnetic fields,

Teoretycznie między nimi są pola elektromagnetyczne,

but in terms of stuff, matter, it is empty.

ale praktycznie przestrzeń jest pusta.

Remember this vast region of empty space is inside the blueberry,

Pamiętajcie, że ta rozległa przestrzeń

wewnątrz jagody, znajdującej się wewnątrz Ziemi

which is inside the Earth,

tak naprawdę znajduje się w atomie w grejpfrucie.

which really are the atoms in the grapefruit.

OK, one more thing, if I can even get more bizarre.

Czas na kolejną ciekawostkę.

Since virtually all the mass of an atom is in the nucleus --

Prawie cała masa atomu mieści się w jądrze,

niewielka część znajduje się w elektronie, ale większość w jądrze.

now, there is some amount of mass in the electrons,

but most of it is in the nucleus --

Jaką gęstość ma jądro?

how dense is the nucleus?

Well, the answer is crazy.

No cóż, odpowiedz was zdziwi.

The density of a typical nucleus

Gęstość typowego jądra

is four times 10 to the 17th kilograms per meter cubed.

to 4 x 10 do potęgi 17 kilograma na metr sześcienny.

But that's hard to visualize. OK, I'll put it in English units.

Ciężko to pojąć. W miarach brytyjskich

2.5 times 10 to the 16th pounds per cubic feet.

to 2,5 x 10 do potęgi 16 funta na stopę sześcienną.

OK, that's still kind of hard to figure.

Ciągle ciężko.

OK, here's what I want you to do.

Chcę żebyście zrobili pudełko o wymiarach 30,48 x 30,48 x 30,48 cm.

Make a box that is one foot by one foot by one foot.

Now let's go and grab all of the nuclei from a typical car.

Bierzemy wszystkie jądra atomowe z samochodu,

Now, cars on average weigh two tons.

a samochód waży średnio 2 tony.

How many cars' nuclei would you have to put into the box

Ile jąder atomów samochodu trzeba umieścić w pudełku,

to have your one-foot-box have the same density of the nucleus?

żeby otrzymać tam gęstość jądra atomowego?

Jeden samochód? Dwa? Może 100?

Is it one car? Two?

How about 100?

Nie, nie i jeszcze raz nie.

Nope, nope and nope.

The answer is much bigger.

Znacznie więcej, bo 6,2 miliarda.

It is 6.2 billion.

That is almost equal to the number of people in the Earth.

To prawie populacja ludzi na świecie.

So if everyone in the Earth owned their own car --

Jeżeli każdy człowiek miałby samochód,

and they don't --

(Cars honking)

i umieścilibyśmy je w pudełku, otrzymalibyśmy gęstość jądra.

and we put all of those cars into your box ...

That would be about the density of a nucleus.

So I'm saying that if you took every car in the world

Dokładnie - weźcie wszystkie samochody, umieśćcie je w pudełku,

and put it into your one-foot box,

a otrzymacie gęstość jądra atomowego.

you would have the density of one nucleus.

Dobra, przyjrzyjmy się temu raz jeszcze.

OK, let's review.

The atom is really,

Atom jest bardzo mały.

really, really small.

Think atoms in a grapefruit like blueberries in the Earth.

Atomy w grejpfrucie są jak jagody we wnętrzu Ziemi.

The nucleus is crazy small.

Jądro atomowe jest niewiarygodnie małe.

Now look inside the blueberry,

Zerknijmy do wnętrza jagody i powiększmy ją do rozmiaru stadionu,

and blow it up to the size of a football stadium,

and now the nucleus is a marble in the middle.

a wtedy otrzymamy jądro wielkości szklanej kuleczki.

Atom składa się z wielkiej ilości pustej przestrzeni.

The atom is made up of vast regions of empty space.

That's weird.

Jakie to dziwne!

The nucleus has a crazy-high density.

Jądro atomowe ma olbrzymią gęstość.

Think of putting all those cars in your one-foot box.

Tak jakbyśmy wszystkie samochody świata włożyli do pudełka o bokach 30,48 cm.

I think I'm tired.

Chyba się zmęczyłem.

(Ziewanie)